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2025-07-13 13:13:15
原创 as center as科学艺术研究中心
在往期文章中,as为大家分别介绍过我们如何在生活中运用简单的成像设备进行科学摄影:; 本期as带大家看看:小巧便捷的手机如何拍出使用专业设备才能呈现的高速摄影。
世间万物瞬息万变,很多运动和变化发生在转瞬之间,以至于我们单靠肉眼无法捕捉其运动过程的细节,而高速摄影解决了这一问题。
高速摄影,俗称“慢动作”摄影,它可以把动作放慢,显示人眼看不见的精彩瞬间,能揭示普通摄影手段无法记录的精彩瞬间,创造出一种独特的运动美感。水滴坠落、气泡破裂、灯泡炸开、运动中的昆虫等,是科学摄影中具有独特表现力的一种类型。
Shooting the Apple,1964,Harold Eugene Edgerton,来源:wikipedia
唐志远,来源:蜂鸟网
iridient bursting soap bubbles,fabian oefner,来源:designboom
2014年《自然》杂志曾报道,每秒拍摄 1000 亿帧,可以让你看清光线本身。在这样的高速拍摄下,足以捕捉到光的组成成分——光子的运动。
对大多数人来说,图像的高速捕捉,每秒 120 帧或 240 帧就足以让我们看清“一眨眼”所发生的事情,比如一滴牛奶滴落的过程。
这张经典摄影作品《牛奶皇冠(Milk Drop Coronet)》被美国现代艺术博物馆收藏,它打开了人类高速摄影的神奇世界,并成为美国高速摄影学会的标志。
照片中牛奶滴落后溅起的皇冠形状,是麻省理工学院电气工程教授Harold Edgerton拍摄,他也是第一个拍摄彩色高速照片的摄影师。他毕生致力于用镜头捕捉一些人们肉眼很难看清的事物,作品成为了经典的科学艺术。
他于1930年代发明了电子频闪技术,使曝光能够精确到百万分之一秒,又从1935年着手研究,历时20多年,终于在1957年拍摄出牛奶滴落溅起的皇冠,有着24个完美对称的小柱,楚楚动人。
Harold Edgerton,来源:wikipedia
但屏幕前的你有没有想过,早期沉重复杂的大画幅相机,已经演变轻便的数码相机和手机;需要冲洗很久的胶片,已经演变成即拍即看的数码影像传感器;复杂的暗房工艺,已经变成了动动手指就能完成的PS……
那么,当年很高技术难度的牛奶皇冠,我们是不是也可以用手机自己来拍呢?
首先我们根据拍摄对象——飞溅的牛奶,选择了防水的手机。
1.补足光照
对于高速摄影来说,最需要保证的就是充足的光照。光照是影响高速摄影成像质量的主要外界因素。拍摄帧速率越高,需要的光照量就越大。在这里用了两盏 LED 视频补光灯。再让手机靠在一个装满水的杯子上,就等于是相机固定在了三脚架上。
2.锁定对焦&曝光,再滴牛奶
接下来,我们就要准备滴牛奶了。但别急,有一件事你必须先做好,那就是将手机的焦点锁定到牛奶要落下的地方,最好找到与牛奶颜色亮度相近的白色物体,这样长按屏幕锁定曝光后,实际拍摄的照片曝光会更加精准,如果用较深色物体很可能会导致拍摄牛奶时曝光过度。
3.高速连拍
锁好了焦点与曝光后分三步拍摄:一、找一根吸管,用手指堵住一头;
二、将另一头插入装着牛奶的容器,抬起时,吸管中就会存住一定量的牛奶了。
三、再移动吸管到刚预设牛奶滴落的位置,也就是焦点位置的正上方,大约10-15cm处,松开堵住吸管的手指,牛奶就会刚好滴落到清晰的焦点位置了。
在让牛奶滴落前,让手机进入高速连拍状态。
做到以上步骤,就可以拍到不错的牛奶皇冠了,至少多拍几次总能获得一个很不错的瞬间。
但你想不想把画面变得更加干净纯粹?就像本文封面图那样。
其实只需要改变一个道具,就是把白色的盘子换成一块黑色的塑料板。
其他的灯光布置、手机操作与之前完全一样。
因为背景是更加干净的纯黑色,使牛奶飞溅更具强烈对比的震撼张力。
哦对了,每滴完 一次牛奶后,记得把板子擦干净,否则牛奶越来越多,画面就会变得凌乱。
对于华为手机来说(不是广告),“高速摄影”这个功能的入口非常友好,只需要打开手机自带的拍照功能——在“更多”模式下选择“慢动作”——即可调节不同的帧率开始拍摄超高速大片。
通过左右滑动帧率选择,可以看到支持4倍(120帧/秒)、8倍(240帧/秒)、32倍(960帧/秒)、64倍(1920帧/秒)、256倍(7680帧/秒)五种不同的速率选择。
这五种速率之间的区别是倍数越高,画面更慢,细节更丰富,大家可以根据不同的拍摄场景选择。
来源:搜狐
准备好手机,接下来就是见证奇迹的时刻。在气球里装满树叶,刺破气球的瞬间会发生什么?打开慢动作模式,选择256倍(7680帧/秒)记录了这个精彩时刻:
来源:搜狐
还可以脑洞大开,拍摄其它室内的场景,比如下图中煤气灶打开的瞬间:
来源:搜狐
小tips:
使用手机进行高速摄影时,需要在短时间内完成大量数据的采集和存储。
这对手机的运算和存储能力都是极高的要求,例如iPhone拍摄1分钟1080P、120 fps的视频数据量大约为375 MB,拍摄1分钟720P、240 fps的视频数据量大约为300 MB。
为了确保你可以把珍贵的镜头全部收录下来,请一定确保手机内存足够大,或者提前准备好外接储存设备。
Reference:
www.xijiang520.com/gonglue/95834.html
ocw.mit.edu
https://www.sohu.com/a/347863198_635179
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